基于ESP粉塵顆粒收塵機(jī)理建模研究.pdf

1、國(guó)家空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的日益提高對(duì)靜電除塵理論研究和創(chuàng)新設(shè)計(jì)提出了更高的要求。如何有效地提高除塵效率，降低出口粉塵濃度，成為當(dāng)前電除塵研究的重點(diǎn)問(wèn)題。電除塵理論研究的需要眾多的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，存在精確測(cè)量難度大、試驗(yàn)周期長(zhǎng)和受研究設(shè)備約束等問(wèn)題，難以從整體上把握結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。除塵過(guò)程的仿真模擬能夠有效提供現(xiàn)實(shí)條件模擬和驗(yàn)證分析，簡(jiǎn)化了理論驗(yàn)證過(guò)程和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試環(huán)節(jié)，為電除塵器的設(shè)計(jì)和運(yùn)行提供重要參數(shù)，具有廣泛的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益。除塵理論分析、數(shù)值

2、模擬和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的研究方式已成為當(dāng)前除塵領(lǐng)域研究的豐流方法。
　　本文對(duì)電除塵過(guò)程空間電場(chǎng)、粉塵輸運(yùn)與濃度分布、粉塵層堆積和面電荷形成與耗散進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，通過(guò)數(shù)值仿真結(jié)果分析對(duì)除塵效率的影響因素，使除塵器理論模型精確度更高、適應(yīng)性更廣泛。本文的豐要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　1.研究靜電除塵器的除塵機(jī)理，提出粉塵層堆積數(shù)學(xué)模型與電荷形成與耗散的數(shù)學(xué)模型。通過(guò)分析空間電場(chǎng)、氣流流場(chǎng)和粉塵輸運(yùn)濃度分布數(shù)學(xué)控制方程，建立除塵模型數(shù)

3、值仿真的算法流程。本文采用流體仿真軟件FLUENT對(duì)流場(chǎng)流速和氣壓分布進(jìn)行求解，空間電場(chǎng)和粉塵輸運(yùn)方程采用有限差分的方法進(jìn)行離散，分析求解區(qū)域的邊界條件并進(jìn)行差分處理，通過(guò)Matlab軟件對(duì)整個(gè)振打周期進(jìn)行迭代數(shù)值計(jì)算。
　　2.考慮除塵過(guò)程粉塵層沉積電荷對(duì)降低除塵效率的影響。提出在除塵器振打周期內(nèi)受到堆積電荷的影響，電除塵的收塵效率數(shù)值是非穩(wěn)態(tài)的。數(shù)值結(jié)果探討在振打周期內(nèi)，沉積電荷層對(duì)空間電場(chǎng)、粉塵驅(qū)進(jìn)、粉塵層沉積和電荷堆積速率

4、的削弱作用，并提出保持理想除塵效率的振打清灰時(shí)間，為制定的除塵參數(shù)控制策略提供參考依據(jù)。
　　3.研究電除塵器中空間電場(chǎng)和粉塵濃度分布規(guī)律。線板距比例對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度分布有較大影響，獲取均勻電場(chǎng)需控制板線距比例在0.5～1，對(duì)窄極板除塵器需要增大板線距。同時(shí)探討極板表面湍流效應(yīng)對(duì)流場(chǎng)的影響，探討粉塵空間濃度分布、粉塵堆積、電荷沉積過(guò)程與除塵效率作用關(guān)系。
　　本文建立的數(shù)學(xué)模型為除塵理論創(chuàng)新研究進(jìn)行了精確描述，并為推進(jìn)電除塵器的創(chuàng)